發(fā)布時(shí)間：2020-06-05 01:53

【摘要】： 微合金鋼是現(xiàn)代冶金生產(chǎn)流程條件下生產(chǎn)的高新技術(shù)鋼材,在鋼中添加少量的微合金元素(主要是Nb、Ti和V等)即可大幅度提高強(qiáng)度并改善組織性能。鈮在微合金鋼中具有細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化作用,能有效提高鋼材的韌性和強(qiáng)度,使得含鈮微合金鋼在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。微合金鋼的生產(chǎn)是將控制軋制和控制冷卻與微合金化技術(shù)相結(jié)合,最終得到鐵素體類型的基體組織。因此,研究變形和微合金元素對(duì)奧氏體→鐵素體相變的影響規(guī)律,可為新型微合金鋼種的開發(fā)和實(shí)際生產(chǎn)中控軋控冷工藝的確定提供參考。 本文以鈮質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為0.021%、0.081%、0.17%的三種低碳試驗(yàn)鋼為研究對(duì)象,通過熱模擬試驗(yàn)分析變形與鈮含量對(duì)奧氏體→鐵素體相變和鐵素體晶粒尺寸的影響。同時(shí)利用有限元軟件Marc模擬控軋后軋件的變形情況,分析變形條件對(duì)奧氏體的影響。并以超組元算法和KRC模型為熱力學(xué)基礎(chǔ),結(jié)合Cahn動(dòng)力學(xué)理論,從鐵素體的形核與長(zhǎng)大機(jī)制出發(fā),計(jì)算三種試驗(yàn)鋼奧氏體→鐵素體相變的時(shí)間—溫度—轉(zhuǎn)變量曲線。最后利用模型計(jì)算一種商用鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線,并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)一步驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。 通過熱模擬試驗(yàn)和定量金相組織分析,得到了不同成分、不同變形量、不同保溫溫度對(duì)三種試驗(yàn)鋼的奧氏體→鐵素體相變和鐵素體晶粒尺寸影響規(guī)律。變形縮短了奧氏體→鐵素體等溫相變?cè)杏�期。在未變形條件下,鋼中Nb含量越高,相變?cè)杏�期越長(zhǎng);變形條件下,三種試驗(yàn)鋼低溫奧氏體→鐵素體等溫相變的孕育期相差不大。鋼中Nb含量越高,等溫轉(zhuǎn)變過后得到的鐵素體晶粒尺寸越細(xì)小;等溫相變溫度越低,得到的鐵素體晶粒越細(xì)小;保溫時(shí)間越長(zhǎng),得到的鐵素體晶粒尺寸越大;保溫時(shí)間相同,三種試驗(yàn)鋼變形35%比未變形等溫轉(zhuǎn)變得到的鐵素體晶粒小。 軋制過程當(dāng)中三種試驗(yàn)鋼變形20%和50%的應(yīng)力值有限元模擬結(jié)果表明,計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的誤差在6%左右,符合有限元模擬要求。說明模擬結(jié)果可靠,模型建立合理。對(duì)3號(hào)鋼(C:0.036%,Mn:1.10%,Si:0.20%,Nb:0.170%)變形35%的情況進(jìn)行了模擬,為奧氏體→鐵素體等溫轉(zhuǎn)變模型中變形儲(chǔ)能的計(jì)算打下了理論基礎(chǔ)。 奧氏體→鐵素體相變時(shí)間—溫度—轉(zhuǎn)變量曲線計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比結(jié)果表明,以超組元算法和KRC模型為熱力學(xué)基礎(chǔ),結(jié)合Cahn動(dòng)力學(xué)理論,建立的奧氏體→鐵素體相變模型合理,計(jì)算方法可行。屬性不符
【圖文】：

在材料計(jì)算學(xué)中要想建立鋼鐵材料組織性能預(yù)測(cè)模型，首先必須確定在制造過程中的組織如何演化及其影響因素。典型的控制軋制三個(gè)階段和每個(gè)階段組織變化如圖1.1所示。

1.4變形奧氏體與未變形奧氏體的自由能濃度曲線形后的自由能升高50J/mol，按希勒特一斯塔范可計(jì)算得到鐵素體相與奧氏體相的平衡濃度，執(zhí)卜C{一，./嘛粕“，。獷右.青扮旅六節(jié)幾乍飛丫方燕雄含盤，重黃環(huán)圖1.5己變形和未變形條件下的鐵一碳狀態(tài)圖
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG142.1

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本文編號(hào)：2697312